1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Pendirian Pabrik
Senyawa fenol meliputi aneka ragam senyawa yang berasal dari
tumbuhan, yang mempunyai ciri sama yaitu cicin aromatik yang mengandung
satu atau dua subtituen hidroksil. Beberapa ribu senyawa fenol alam telah
diketahui strukturnya. Fenol yang juga dikenal sebagai hydroxybenzene,
carbolic atau phenic acid yang merupakan bahan kimia yang banyak
digunakan pada industri polycarbonate dan printing inks. Tetapi dari semua itu
penggunaan fenol yang paling utama adalah dalam industri fenolic resin
adhesives. Permintaan dunia akan fenol semakin lama semakin meningkat.
Pada saat ini penjualan fenol di dunia mencapai 10,7 juta ton/tahun. Sebagai
contoh beberapa negara di asia timur seperti Jepang, Korea Selatan dan Taiwan
mengkonsumsi sekitar 35% dari kebutuhan dunia sementara itu Amerika
Serikat dan Kanada mengkonsumsi sekitar 30% dari kebutuhan dunia.
Diperkirakan setiap tahunnya kebutuhan dunia akan fenol bertambah sekitar
4,5% tiap tahunnya. Di Indonesia sendiri fenol diprediksi menjadi salah satu
dari dua puluh bahan kimia yang paling prospektif untuk diproduksi.
Kebutuhan Fenol atau asam karbolat dalam negeri diperkirakan akan
semakin meningkat seiring dengan peningkatan industri-industri yang
menggunakannya sebagai bahan baku. Derivatif dari fenol banyak digunakan
sebagai bahan baku pada berbagai industri kimia dan farmasi. Beberapa contoh
derivatif dari fenol adalah bisfenol A dan resin fenol. Selain itu fenol juga dapat
2
digunakan dalam produksi obat-obatan diantaranya adalah sebagi bahan baku
pembuatan aspirin dan antiseptik.
Pendirian pabrik fenol di Indonesia akan banyak berdampak
memberikan positif, terutama karena di Indonesia belum banyak industri kimia
yang memproduksi fenol. Selama ini kebutuhan fenol di Indonesia masih
banyak
mengandalkan impor dalam jumlah yang besar dari luar negeri. Pabrik fenol
didirikan dengan pertimbanganpertimbangan diantaranya adalah menurunkan
ketergantungan fenol dari luar negeri, meningkatkan jumlah lapangan kerja
untuk sektor industri kimia, meningkatkan laju pertumbuhan industri lokal
yang berbahan baku fenol, mengurangi anggaran belanja negara untuk impor
Fenol.
1.2 Kapasitas Perancangan
Pabrik Fenol akan dibangun dengan kapasitas 35.000 ton ditahun 2023.
Penetuan kapasitas ini dapat ditinjau dari beberapa pertimbangan, antara lain:
1.1.4 Kebutuhan Produk Indonesia
a) Supply
Data Impor
Berikut ini data impor fenol di Indonesia pada beberapa tahun terakhir.
Disajikan dalam Tabel 1.1
Tabel 1. 1 Data Import Fenol di Indonesia pada tahun 2012-2018
Tahun ke - Tahun Jumlah (Ton)
1 2012 14.593,113
3
Tahun ke - Tahun Jumlah (Ton)
2 2013 16.630,449
3 2014 20.337,179
4 2015 21.134,872
5 2016 21.125,192
6 2017 21.037,094
7 2018 26.492,053
Gambar 1. 1 Hubungan antara Tahun dan Kebutuhan Impor Fenol di
Indonesia menurut data BPS
Dari data tersebut kita peroleh persamaan dari teori regresi linear, yaitu:
y = 1.617,8x + 13.722 …… (1.1)
dengan:
x = Tahun ke-x
y = 1617,8x + 13722R² = 0,85
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Tota
l Im
po
r (t
on
)
Tahun ke
4
y = Kebutuhan produk pada tahun ke-x (ton/tahun)
R = Gradien
Kebutuhan Fenol pada tahun 2023 dapat diprediksi dengan persamaan (1.1)
dengan nilai x = 2023 sehingga :
y = 1.617,8x + 13.722
= (1.617,8 x 12) + 13.722
= 33.135,6 ton / tahun
Produksi
Pabrik fenol di Indonesia yang sudah banyak beroperasi di
Indonesia. Tercatat hanya ada 4 pabrik fenol yang beroperasi dengan
kapasitas masingmasing adalah:
Tabel 1. 2 Daftar Nama Perusahaan Fenol di Indonesia
NO NAMA PERUSAHAAN KAPASITAS
(Ton/Tahun)
1 PT. Metropolitan Penol Pratama 40.000
2 PT. Lambang Tri Usaha 45.000
3 PT. Batu Penggal Chemical
Industri
35.000
4 PT. Bumi Banjar Utama Sakti 5.250
Total 125.250
5
Dari data produksi dalam negri diatas, Fenol dianggap tetap pada
nilai 125.250 ton/tahun karena pabrik telah beroperasi pada kapasitas
terpasangnya.
Berdasarkan data impor dan produksi dalam negeri Fenol di
Indonesia pada tahun 2023 yang telah diketahui, maka dapat ditentukan
nilai supply Fenol di Indonesia yaitu
Supply = Impor + Produksi
= (125.250 + 33.135,6) ton/tahun
= 158.385,6 ton/tahun
b) Demand
Data Ekspor
Berikut ini merupakan data ekspor fenol di Indonesia dalam
beberapa tahun terakhir.
Tabel 1. 3 Data Ekspor Fenol di Indonesia tahun 2012-2018
Tahun ke- Tahun Jumlah (Ton)
1 2012 1.292,915
2 2013 1.066,699
3 2014 1.545,186
4 2015 2.216,11
5 2016 2.316,283
6 2017 2.742,12
7 2018 2.713,998
6
Dari data tersebut kita peroleh persamaan dari teori regresi linear, yaitu:
y = 299,47x + 786,87 …… (1.1)
dengan:
x = Tahun ke-x
y = Kebutuhan produk pada tahun ke-x (ton/tahun)
R = Gradien
Kebutuhan Fenol pada tahun 2023 dapat diprediksi dengan persamaan (1.1)
dengan nilai x = 2023 sehingga :
y = 299,47x + 786,87
= (299,47 x 12) + 786,87
= 4.380,51ton / tahun
Konsumsi dalam negri
Fenol banyak dimanfaatkan untuk pembuatan Bisphenol-A
30%, resin Fenolic 43%, Kaprolaktam 15%, anilin 7% dan alkil fenol
y = 299,47x + 786,87R² = 0,9021
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
0 1 2 3 4 5 6 7 8
7
5% dari fenol. Namun di indonesia hanya ada pabrik pembuatan
Bisphenol-A, Resin Fenolic dan Anilin. Maka data konsumsi fenol
terdapat pada Tabel 1.4, Tabel 1.5 dan Tabel 1.6.
Tabel 1. 4 Konsumsi Fenol untuk Produk Resin Fenol di Indonesia
No Nama Pabrik Lokasi Kapasitas Produksi
(Ton/Tahun)
1 PT. Indopherin Jaya Probolinggo,
Jawa Timur
10.428
2 PT. Dynea Mugi
Indonesia
Medan, Sumatra
Utara
10.000
3 PT. Intan Wijaya
Internasional
Banjarmasin,
Kalimantan
Selatan
71.600
4 PT. Susel Prima
Permai
Palembang,
Sumatra Selatan
14.000
5 PT. Superin Utama
Adhesive
Medan, Sumatra
Utara
12.000
6 PT. Binajaya
Rodakarya
Jakarta Barat 12.000
7 PT. Perawang Perkasa
Industri
Pekanbaru, Riau 21.000
8 PT. Lakosta Indah Kalimantan Timur 40.000
8
9 PT. Korindo Abadi Tanjung Pinang,
Riau
40.000
10 PT. Meranti Mustika Sampit,
Kalimantan
Tengah
22.200
11 PT. Continental
Solvido
Cilegon, Banten 14.500
12 PT. Duta Pertiwi
Nusantara
Pontianak,
Kalimantan Barat
18.000
13 PT. Arjuna Utama
Kimia
Surabaya, Jawa
Timur
43.000
14 PT. Sabak Indah Jambi 60.000
Total Produksi 388.728
Total Fenol yang dibutuhkan 167.153
Tabel 1. 5 Konsumsi Fenol untuk Produk Anilin Fenol di Indonesia
No Nama Pabrik Lokasi Kapasitas Produksi
(Ton/Tahun)
1 PT. Inti Everspring
Indonesia
Serang, Banten 1.700
2 PT. Clariant Indonesia Tangerang,
Banten
21.927
9
3 PT. Dystar Colour
Indonesia
Cilegon, Banten 3.000
4 PT. Multikimia
Intipelangi
Bekasi, Jawa
Barat
500
Total Produksi 27.127
Total Fenol yang dibutuhkan 1.899
Tabel 1. 6 Konsumsi Fenol untuk Produk Bisphenol-A Fenol di Indonesia
No Nama Pabrik Lokasi Kapasitas Produksi
(Ton/Tahun)
1 PT. Indo Nan Pao
Resin
Chemical
Tangerang,
Banten
12.000
2 PT. Phodia Jakarta Selatan 20.000
Total Produksi 32.000
Total Fenol yang dibutuhkan 9.600
Sumber : http://daftarperusahaanindonesia.com/
Jadi, jumlah kebutuhan fenol di Indonesia berjumlah 167.153 ton/tahun
+ 1.899 ton/tahun + 9.600 ton/tahun = 187.437,09 ton/tahun.
Berdasarkan data ekspor dan konsumsi Fenol di Indonesia pada tahun
2023 yang telah diketahui, maka dapat ditentukan nilai demand (permintaan)
dari Fenol di Indonesia, yaitu:
Demand = Ekspor + Konsumsi
10
= 4.380,51 + 187.437,09
= 191.817,6 ton/tahun
Berdasarkan proyeksi impor, ekspor, konsumsi dan produksi pada
tahun 2023, maka peluang pasar untuk Fenol dpat ditentukan kapasitas
perancangan pabrik sebagai berikut :
Peluang = Demand – Supply
= (191.817,6 – 158.385,6) ton/tahun
= 33.432 ton/tahun
Berdasarkan latar belakang yang ada, maka dipilih kapasitas
produksi sebesar 35.000 ton/tahun. Kapasitas ini ditetapkan dengan
pertimbangan antara lain:
1. Dapat membantu memenuhi kebutuhan fenol dalam negeri.
2. Dengan melihat peluang pendirian kapasitas pabrik Fenol di Indonesia
berdasarkan data supply demand bahwa kapasitas 35.000 ton/tahun dapat
memberi keuntungan.
Produk berlebih sebanyak 4,48% akan diekspor ke negara-negara
disekitar Indonesia seperti Malaysia, Singapura, Myanmar, Filipina dan
Australia karna kebutuhan import masing-masing negara masih tergolong
cukup besar. Dapat dilihat data pada tabel dibawah :
Tabel 1. 7 Data Import Beberapa Negara di Asean tahun 2014-2017
Tahun Negara
Import setiap Negara
(Ton)
Jumlah import setiap
tahun (Ton)
2014 Australia 8.370,185 12.171,066
11
Tahun Negara
Import setiap Negara
(Ton)
Jumlah import setiap
tahun (Ton)
Myanmar 38,757
Filipina 984,616
Singapura 2..777,508
2015
Australia 9.106,851
14.462,361
Myanmar 39,258
Filipina 2.284,616
Singapura 3.031,636
2016
Australia 10.163,374
22.171,309
Myanmar 48
Filipina 5.946,461
Singapura 6.013,474
2017
Australia 9.293,385
22.914,152
Myanmar 99,883
Filipina 7.236,148
Singapura 6.284,736
Sumber : UNData
Ketersediaan bahan baku juga merupakan hal penting yang harus
dipertimbangkan dalam perancangan. Bahan baku NaOH dan HCl yang
digunakan dapat diperoleh dari PT. Asahimas Chemical, Cilegon, Banten,
Katalis diperoleh dari PT. Kimpo Indotama, Tangerang Banten. Sedangkan
12
C6H5Cl diperoleh secara impor dari Shenyu Energy Development Co. Ltd,
China. Katalis
1.2 Tinjauan Pustaka
Fenol yang biasa disebut asam karbolat atau benzenol merupakan
senyawa organic yang memiliki ciri khas memiliki cincin aromatic dengan
salah satu atau lebih gugus hidroksil. Fenol memiliki rumus molekul C6H5OH,
Fenol berwujud kristal yang tak berwarna pada suhu dan tekanan atmosfer,
serta memiliki bau yang khas. Bau yang khas inilah yang menandakan fenol
merupakan senyawa aromatis.
Sampai Abad ke-19, fenol diproduksi dari bahan batubara-tar alami. Rute
sintetis dikembangkan pada akhir abad kesembilan belas untuk memenuhi
permintaan fenol yang meningkat seiring dengan bertambahnya industri di
dunia, khususnya industri resin sintetik, tekstil, bahan perekat, kosmetik, obat
obatan dan lain-lain. Tetapi dari semua itu penggunaan fenol yang paling utama
adalah dalam industri yaitu untuk fenolic resin adhesives. Secara garis besar,
proses pembuatan fenol adalah sebagai berikut :
1.2.1 Pembuatan Fenol dari Klorobenzene dan NaOH
Proses ini pertama kali dikomersialkan sekitar tahun 1920 dan masih
digunakan pada beberapa pabrik, terutama di India. Pada proses ini,
klorobenzena dihidrolisis menjadi natrium fenat dengan larutan natrium
hidroksida 10-15% pada 275-500 °C dan tekanan 1 atm dengan
menggunakan fixed bed reactor dengan katalis zeolit. Natrium fenat
kemudian dinetralkan dengan HCl. Setelah netralisasi, produk fenol
13
dipisahkan dari fasa berair dengan menggunakan prinsip pengendapan gaya
berat (Tyman, 1996). Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:
C6H5Cl + 2NaOH C6H5ONa + NaCl+ H2O (1)
C6H5ONa + HCl C6H5OH + NaCl (2)
Pada proses ini untuk memproduksi 1 ton fenol dibutuhkan
khlorobenzen sebanyak 2500 lb dan membetuhkan soda api sebanyak 2740
lb (Tyman, 1996). Katalis pada proses ini berumur 12-15 bulan sehingga
biaya proses menjadi lebih hemat, tetapi hasil fenol yang dihasilkan tidak
terlalu banyak. Selain itu, penggunaan suhu yang tinggi membuat proses ini
menjadi kurang aman untuk dijalankan.
1.2.2 Pembuatan Fenol dari Cumene
Proses ini merupakan proses yang paling banyak digunakan saat ini.
Bahan baku cumene dioksidasi dengan oksigen dari udara menjadi cumene
hidroperoksida. Cumene hidrogen peroksida ini akan terdekomposisi
dengan cepat menggunakan katalis asam sulfat menjadi fenol dan aseton.
Reaksi pembentukan fenol dari cumene adalah sebagai berikut:
C9H12 + O2 C9H12O2 (3)
C9H12O2 C6H5OH +C3H6O (4)
Proses ini berlangsung pada tekanan dan suhu yang rendah sehingga
prosesnya lebih aman dan cepat. Proses yang cepat inilah yang menjadi
keunggulan proses ini karena akan didapatkan fenol yang jumlahnya lebih
banyak. Katalis yang digunakan dalam proses ini merupakan katalis cair
14
yang sulit untuk dipisahkan dari produk. Inilah yang menjadi kelemahan
proses ini karena akan dibutuhkan unit pengolahan tambahan untuk
mengolah air bekas cucian dan biaya pemisahan yang lebih tinggi.
1.2.3 Pembuatan fenol dengan sulfonasi benzen (Chauvel, 1989).
Metode ini merupakan metode tertua yang digunakan oleh satu
perusahaan di Amerika Serikat sampai tahun 1978. Proses ini memiliki 4
tahapan berupa sulfonasi benzen dengan asam sulfat, netralisasi asam
benzen sulfonat, reaksi garam Na dalam cairan NaOH, dan pembentukan
fenol. Pada proses ini, benzena menjadi asam benzenasulfonat dengan
direaksikan menggunakan asam sulfat 100% berlebih pada suhu 65-100°C.
Asam benzenasulfonat yang terbentuk, diubah menjadi garam natrium
dengan netralisasi dengan natrium sulfit. Fusi garam natrium anhidrat yang
terisolasi dengan pengantarnya di bawah permukaan natrium hidroksida
leburan pada 300 sampai 320 °C membentuk natrium fenat yang dalam
larutan berair pekat dengan sulfur dioksida dan beberapa fenol bebas asam
sulfat. Produk yang terbentuk dimurnikan dengan proses distillasi sementara
produk natrium sulfat yang terbentuk, digunakan dalam pembuatan selulosa.
Tahap fusi dan ekstraksi pada proses ini memerlukan biaya tenaga kerja dan
energi yang tinggi (Tyman, 1996). Reaksi yang terjadi yaitu :
C6H6 + H2SO4 C6H5SO3H + H2O (1)
2C6H5SO3H + Na2SO3 2 C6H5SO3Na + H2O + SO2 (2)
C6H5SO3Na + 2 NaOH C6H5ONa + Na2SO3 + H2O (3)
15
2 C6H5ONa + SO2 + H2O 2 C6H5OH + Na2SO3 (4)
Proses ini digunakan untuk produksi pada kapasitas rendah sehingga
kurang menguntungkan apabila digunakan dalam skala kapasitas yang
besar.
1.2.4 Pembuatan Fenol dari Oksiklorinasi Benzena (Proses Raschig)
Proses ini pertama kali dilakukan pada tahun 1932 oleh Khoene-
Poulenc. Reaksi klorinasi benzena menggunakan asam klorida dan udara
dengan katalis besi dan tembaga klorida berlangsung pada suhu 200-260°C
menghasilkan klorobenzena. Klorobenzena dihidrolisa pada furnace pada
suhu 480°C dengan katalis SiO2 dan membentuk fenol. HCl yang terbentuk
pada proses ini kemudian di-recycle. Yield proses fenol terhadap benzena
yang didapat sebesar 90% (Kirk & Othmer, 1996). Reaksi secara
keseluruhan yang terjadi adalah sebagai berikut:
C6H6 + HCl + ½O2 C6H5Cl + H2O
C6H5Cl + H2O C6H5OH + HCl
Tabel 1. 8 Perbandingan Keempat Proses Pembuatan Fenol
Klorobenzene
dan NaOH
Cumene Sulfonasi
Benzene
Oksiklorinasi
Benzene
Suhu 275-500℃ 78℃ 380℃ 480℃
Tekanan 1 atm 1-3 atm 5 atm 8-9 atm
16
Katalis Zeolit Asam sulfat -
Cobalt
octanoate /
naphthenate
Berdasarkan keempat proses di atas, maka untuk perancangan pabrik
dipilih metode pembuatan fenol dari klorobenzen dan NaOH karena bahan
baku mudah dan murah. Disamping itu, kondisi operasi yang relatif rendah
dan proses ini menggunakan katalis yang berumur 12-15 bulan sehingga
biaya proses lebih murah.
Top Related